[发明专利]细分步距式失电自锁铰链机构

说明书

本发明公开了一种细分步距式失电自锁铰链机构，目的是满足相对转动地页式机构或机械装置对铰链可控自锁功能的需要，并解决目前自锁铰链锁定位置受限、可靠性差、通用性差等问题。本发明包括铰链端盖、上外壳、电磁铁、弹簧、中心轴、螺母、上齿圈、卡簧、太阳轮、行星轮、下齿圈、下外壳，所述的电磁铁、弹簧、上齿圈安装在上外壳内部，所述的下齿圈、行星轮、太阳轮安装在下外壳内，所述的中心轴贯穿于整个铰链机构。本发明实现了在不改变自锁齿齿宽的前提下细化了铰链可以自锁的位置，达到了细分铰链自锁步距的效果。

技术领域

本发明涉及自锁铰链技术领域，具体涉及一种细分步距式失电自锁铰链机构。

背景技术

铰链又称合页，用来连接两个进行相对转动的页式机构或机械装置，家用铰链主要安装在门窗、橱柜；工业上，需要铰接的机构大部分需要安装铰链，或设计铰接副。现有铰链样式多，例如液压铰链，为页式机构的关闭过程带来缓冲，减小了碰撞噪音；弹簧铰链，能够为一对页式机构提供自动关闭的转矩，用于需要自动关闭的门窗。然而，目前铰链少有可控自锁功能。

机器人作为智能制造的重要成分，在工业、农业、服务业等发挥重要作用，用户在安全性、可靠性、智能性等方面对机器人提出了更高的要求，现有工业机器人大多为多关节式，具体可分为水平多关节和竖直多关节，水平多关节在应对突然掉电时，关节靠电机和减速机可安全自锁，竖直多关节机器人在大负载工作时，突然掉电可能因为关节自锁问题发生事故，需要一种能够电控自锁的铰链机构。很多机械产品，都对拥有可靠的自锁功能的铰链提出了需求。

铰链往往需要搭配各式的锁来成对使用，对于玻璃展柜等对美观程度要求高的场合，锁的设置会影响观赏性、美观性。对于这种情况，铰链需要拥有锁的能力，提高铰链功能性。

申请号201811141465.3公开了一种用于自动开关铰链门的装置，通过对各部分电机的控制能够实现门的锁紧、打开与自动旋转，结构合理，铰链功能性强。但是，该装置结构复杂，体积大，需要与指定门来配合使用，通用性差，且驱动部件过多，控制复杂，并且不能实现任意位置的锁定功能。

申请号201711259472.9公开了一种门铰链，该铰链通过制动盘和转盘之间的摩擦来提供锁定扭矩，通过改变基本夹紧力的大小改变铰链转动的阻尼，通过电磁或气压原件提供大的夹紧力实现自锁。该装置结构紧凑，拥有阻尼特性，开关门手感好，但是锁定力需求大，且制动靠构件之间的摩擦，在大负载条件下可靠性较差。

发明内容

本发明旨在现有铰链缺少可靠自锁功能、自锁铰链体积大、自锁位置受限的问题，提供了一种细分步距式失电自锁铰链机构。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种细分步距式失电自锁铰链机构，包括一对可以绕中心轴相对转动的外壳即上外壳和下外壳，所述的上外壳和下外壳相互配合形成铰链整体，所述的中心轴分别从上外壳和下外壳的内部带有中心孔的横截面穿过，上外壳的内部安装有上齿圈，下外壳内部的安装有下齿圈，所述上齿圈和下齿圈同轴，所述上齿圈通过位于上外壳内的失电自锁机构沿中心轴进行竖向滑动并能够与下齿圈啮合实现自锁，上齿圈通过位于下外壳内的行星齿轮机构将转动运动传递给下齿圈实现细分和缩小啮合所需的步距角。

进一步地，所述的失电自锁机构包括电磁铁和弹簧，所述的电磁铁、弹簧与上齿圈同轴布置，所述的电磁铁所述弹簧安装在上齿圈与上外壳横截面中间，电磁铁位于上齿圈的上方且与上外壳固定连接，弹簧套接于上齿圈和电磁铁的外侧，上齿圈的顶端具有衔铁，所述的电磁铁通电后，上齿圈的衔铁受电磁铁吸引压缩弹簧，此时上齿圈处于竖向极限最高位置，当电磁铁失电时上齿圈在弹簧的作用下向下运动。